一种水稻抗穗发芽基因制造技术

本发明专利技术提供了一种水稻抗穗发芽基因

【技术实现步骤摘要】
一种水稻抗穗发芽基因Sdr4的功能标记引物及其应用


[0001]本专利技术属于水稻分子育种
，具体涉及一种水稻抗穗发芽基因
Sdr4
的功能标记引物及其应用
。

技术介绍

[0002]种子休眠是高等植物为避免其种子在不利条件下生根发芽而产生的一种延迟发芽的机制，可以调节种子在适宜的时间和空间分布下萌发
。
穗发芽
(Pre
‑
harvest sprouting)
是禾谷类作物在收获前直接在穗上发芽的现象，是一个全球性农业生产问题
。
野生植物种子的休眠通常较深且个体间差异大，而农业生产要求种子出芽整齐，这势必导致在植物驯化的过程中偏好那些种子休眠期短的性状，因此现代禾谷类作物相较其野生祖先更容易发生穗发芽
。
近年来随着全球气候变化日益极端，收获期持续阴雨导致的穗发芽现象愈加频繁
。2016
年9‑
10
月苏浙皖沪地区遭遇多次连续阴雨造成粳稻品种普遍出现不同程度的穗发芽早熟品种甚至出现二次穗发芽高峰；
2023
年5月我国北方地区遭遇“烂场雨”，导致成熟的小麦穗发芽
、
霉变，小麦受灾面积达到
2790
万亩
。
这些情况预示谷物抗穗发芽育种将扮演更加重要的作用
。
[0003]公开报道显示
Kasalath
和
Nipponbare
间存在一个同源等位基因/>Sdr4(Os07g0585700)
，
Sdr4
‑
n
基因的编码区第
508bp
‑
525bp
存在一个
18
个碱基的重复
(
功能多态区域
)
，是导致水稻更容易发生穗发芽的原因，同时
Sdr4
‑
k
基因可在不影响主要农艺性状的情况下增强水稻白粉病的抗性，并且与
Rc、SD1
基因在休眠性状上存在加性效应，这使得
Sdr4
基因成为具有穗发芽抗性和抗白粉病的双重潜力
。
有研究根据
Sdr4
的功能区域设计了
Sdr4
基因的切割扩增多态性序列
(CAPS)
功能标记，该标记可以区分
Sdr4
‑
k
和
Sdr4
‑
n
两种基因型
。
但切割扩增多态性序列
(CAPS)
技术需利用限制酶酶切
PCR
扩增片段再电泳分离以检测多态性，存在
PCR
扩增片段必须含有酶切位点
、
限制性内切酶价格高昂
、
过程繁琐等缺点，和育种所需的快速
、
高通量
、
低成本的要求不符
。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种水稻抗穗发芽基因
Sdr4
的功能标记引物及其应用，本专利技术的水稻抗穗发芽基因
Sdr4
的功能标记引物可以快速
、
准确
、
低成本
、
高通量地检测水稻
Sdr4
基因型，有利于该基因在水稻穗发芽抗性分子育种中的高效应用
。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种水稻抗穗发芽基因
Sdr4
的功能标记引物，所述水稻抗穗发芽基因
Sdr4
的核苷酸序列如
SEQ ID NO.1
所示；所述基因
Sdr4
的功能标记位于
Sdr4
‑
n
基因的编码区第
508bp
‑
525bp
处存在的
18
个碱基重复的功能多态区域；所述
Sdr4
基因的功能标记引物由1条通用引物和2条特异性引物组成；
[0006]所述通用引物为
Sdr4CR
，核苷酸序列如
SEQ ID NO.2
所示；
[0007]所述特异性引物包括
Sdr4NR
和
Sdr4KR
；所述特异性引物
Sdr4NR
的核苷酸序列如
SEQ ID NO.3
所示；所述特异性引物
Sdr4KR
的核苷酸序列如
SEQ ID NO.4
所示
。
[0008]优选地，所述特异性引物
Sdr4NR
与穗发芽基因
Sdr4
‑
n
匹配
。
[0009]优选地，所述特异性引物
Sdr4KR
则与抗穗发芽基因
Sdr4
‑
k
匹配
。
[0010]本专利技术还提供了一种利用所述水稻抗穗发芽基因
Sdr4
的功能标记引物检测水稻抗穗发芽基因
Sdr4
基因型的方法，该方法包括以下步骤：
[0011]S1、
提取待测水稻叶片基因组
DNA
；
[0012]S2、
以
S1
提取的水稻叶片基因组
DNA
为模板，用所述引物进行
PCR
扩增，得到
PCR
产物；
[0013]S3、
将
S2
得到的
PCR
产物在4％的聚丙烯酰胺胶上分离后进行银染，然后在
NaOH
的甲醛溶液中显色，带型在照胶仪上拍照保存；若
PCR
产物条带只有一条且长度为
191bp
，则待测水稻为纯合的抗穗发芽
Sdr4
‑
k
基因型；若
PCR
产物条带只有一条且长度为
201bp
，则待测水稻为纯合的穗发芽
Sdr4
‑
n
基因型；若有两条
PCR
产物且大小分别为
191bp
和
201bp
，则待测水稻中为
Sdr4
杂合基因型
。
[0014]优选地，
S2
所述
PCR
扩增反应体系为：2μ
L 10
×
Buffer、0.2
μ
L 10mmol/LdNTP、0.4
μ
L 5
μ
mol/L
特异性引物
Sdr4KR、0.4
μ
L 5
μ
mol/L本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种水稻抗穗发芽基因
Sdr4
的功能标记引物，其特征在于，所述水稻抗穗发芽基因
Sdr4
的核苷酸序列如
SEQ ID NO.1
所示；所述基因
Sdr4
的功能标记位于
Sdr4
‑
n
基因的编码区第
508bp
‑
525bp
处存在的
18
个碱基重复的功能多态区域；所述
Sdr4
基因的功能标记引物由1条通用引物和2条特异性引物组成；所述通用引物为
Sdr4CR
，核苷酸序列如
SEQ ID NO.2
所示；所述特异性引物包括
Sdr4NR
和
Sdr4KR
；所述特异性引物
Sdr4NR
的核苷酸序列如
SEQ ID NO.3
所示；所述特异性引物
Sdr4KR
的核苷酸序列如
SEQ ID NO.4
所示
。2.
根据权利要求1所述的一种水稻抗穗发芽基因
Sdr4
的功能标记引物，其特征在于，所述特异性引物
Sdr4NR
与穗发芽基因
Sdr4
‑
n
匹配
。3.
根据权利要求1所述的一种水稻抗穗发芽基因
Sdr4
的功能标记引物，其特征在于，所述特异性引物
Sdr4KR
则与抗穗发芽基因
Sdr4
‑
k
匹配
。4.
一种利用权利要求1所述的水稻抗穗发芽基因
Sdr4
的功能标记引物检测水稻抗穗发芽基因
Sdr4
基因型的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、
提取待测水稻叶片基因组
DNA
；
S2、
以
S1
提取的水稻叶片基因组
DNA
为模板，用所述引物进行
PCR
扩增，得到
PCR
产物；
S3、
将
S2
得到的
PCR
产物在4％的聚丙烯酰胺胶上分离后进行银染，然后在
NaOH
的甲醛溶液中显色，带型在照胶仪上拍照保存；若
PCR
产物条带只有一条且长度为
191bp
，则待测水稻为纯合的抗穗发芽
Sdr4
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑嘉汉，李忠金，黄奇，冯忠平，赵锦祥，郑国源，陈丽萍，何琴玲，
申请(专利权)人：湖州市农业科学研究院湖州市农业科技发展中心，
类型：发明
国别省市：